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“Degradação fotoeletroquímica do pesticida 2,4 D utilizando eletrodos de nanotubos de Ti/TiO2, Ti/TiO2-Ag e Ti/TiO2-Au”
Lucyan Elam Rosa Santos

Última alteração: 05-10-18

Resumo


Para o bom desempenho da produção agrícola são usados pesticidas que previnem e controlam organismos nocivos nas plantações, porém o uso indiscriminado dos pesticidas pode causar contaminação do ar, águas e solos e tem sido associado a diversos problemas à saúde dos animais, inclusive do homem. O herbicida ácido 2,4-diclorofenoxiacético, conhecido como 2,4-D é comercializado a mais de 70 anos no mundo inteiro. É altamente ionizável, logo seus resíduos são fracamente ligados aos componentes do solo e podem facilmente contaminar os corpos d'água superficiais pelo escoamento ou infiltrar-se nos aquíferos das águas subterrâneas.

Dentre os processos propostos para tratamento de águas residuais os processos oxidativos avançados (POAs) têm apresentado características promissoras frente aos tratamentos convencionais, permitindo a mineralização total de micro poluente ou pelo menos a sua transformação em compostos menos nocivos. Dentre o POAs podemos destacar a fotoeletrocatálise. O semicondutor dióxido de titânio (TiO2) é um excelente fotocatalisador que pode mineralizar uma grande variedade de poluentes orgânicos, incluindo alguns dos mais refratários, como pesticidas, herbicidas e corante. A fim de melhorar a eficiência fotocatalítica são feitas algumas modificações para promover a separação dos pares elétron-buraco durante a reação fotocatalítica.

O crescimento dos nanotubos de TiO2 foram realizados através da anodização das placas de Ti previamente lixadas. A anodização ocorreu por 50 horas, com aplicação de potencial igual a 30 V, em seguida a calcinação a 450 ºC por 30 minutos, com aquecimento de 5 graus/minuto e resfriamento de 5 graus/minuto até 25 °C. O monitoramento da degradação do 2,4 D durante o tratamento foi baseado na técnica de colorimetria, onde exibe absorbância máxima em 228 nm. Construiu-se a curva analítica utilizando soluções padrão de 2,4 D. A equação da reta obtida foi A=0,01614+1441,63xt, (r=0,9995), com limite de detecção 3,7x10-7molL-1 e limite de quantificação 1,24x10-6 molL-1.Foram otimizadas as melhores condições para a degradação do pesticida 2,4 D, tais como; composição, concentração e pH do eletrólito suporte e o potencial aplicado utilizando o método fotoeletrocatalítico com eletrodo de Ti/TiO2-Au. Em seguida foi otimizado o eletrodo e comparou-se a eficiência da fotoeletrocatálise com as demais técnicas.

O estudo demostra que a oxidação fotoeletrocatálica realizada com eletrodos de Ti/TiO2 puro e impregnados com Au e Ag  é uma estratégia para a degradação do pesticida 2,4 D. O maior percentual de degradação foi obtida para a técnica de fotoeletrocatálise, utilizando eletrodo de Ti/TiO2-Ag com as seguintes condições experimentais: eletrólito suporte Nacl 0,05 mol L-1, com pH 4, irradiação UV e potencial aplicado de 1,5V. Nestas condições experimentais foi possível observar 94,73% de degradação, após 3h de tratamento. Já os resultados obtidos por fotocatálise e fotólise, mostraram-se inferiores, tendo degradado 41,59% e 90,94%, respectivamente. Para a técnica de eletrólise a degradação foi negligenciável.

 

 

 

 


Palavras-chave


Fotoeletrocatálise, Herbicida, Contaminação, POAS

Referências


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